选修五第二章第三节卤代烃

1、 烃分子中的氢原子被其它原子或原子烃分子中的氢原子被其它原子或原子团取代而生成的化合物，叫烃的衍生物。团取代而生成的化合物，叫烃的衍生物。卤代烃、醇、醚、酚、醛、酮、羧酸、卤代烃、醇、醚、酚、醛、酮、羧酸、酯、胺等属于烃的衍生物。酯、胺等属于烃的衍生物。根据官能团的不同进行分类根据官能团的不同进行分类:知识链接：知识链接：涂改液涂改液( (三氯乙烯三氯乙烯) )七氟丙烷七氟丙烷 灭火器灭火器 聚氯乙烯聚氯乙烯(PVC) (PVC) 雨衣雨衣部分干洗剂部分干洗剂 四氯乙烯四氯乙烯 氟里昂氟里昂致冷剂致冷剂人造血液人造血液 碳氟化合物碳氟化合物 聚四氟乙烯聚四氟乙烯 C C nFFFF乙烯和四氟乙

2、烯的高聚物乙烯和四氟乙烯的高聚物运动场上的“化学大夫” 氯乙烷氯乙烷 2.3 卤代烃卤代烃（卤代烃的代表物（卤代烃的代表物溴乙烷）溴乙烷）一、一、 溴乙烷的结构溴乙烷的结构“四式四式”CH3CH2Br 或或 C2H5Br分子式分子式 电子式电子式 结构式结构式 结构简式结构简式 C2H5BrCCHHHBrHH H HHCCBr H H官能团：官能团：卤卤素原子素原子（-X-X）溴乙烷的结构特点溴乙烷的结构特点HHCCBrHHH 由于溴原子吸引电子能力较强，使共用电子对偏移，由于溴原子吸引电子能力较强，使共用电子对偏移，C CBrBr具有较强的极性，具有较强的极性， C CBrBr键易断裂键易断

3、裂，因此反应，因此反应活性活性增强增强由于官能团（由于官能团（BrBr）的作用，）的作用，溴乙烷的化学性质比乙溴乙烷的化学性质比乙烷活泼。烷活泼。即由于即由于卤素原子卤素原子的引入使卤代烃的反应活性增强。的引入使卤代烃的反应活性增强。二、二、 溴乙烷的物理性质溴乙烷的物理性质 无色液体，难溶于水，可溶于有无色液体，难溶于水，可溶于有机溶剂，密度比水机溶剂，密度比水大大，沸点，沸点38.4。 溴乙烷在水中能否电离出溴乙烷在水中能否电离出Br-？它是否为电解？它是否为电解质？请设计实验证明。质？请设计实验证明。 如何用实验的方法证明溴乙烷中含有溴元素。如何用实验的方法证明溴乙烷中含有溴元素。思考：

4、思考：而乙烷为无色气体，沸点而乙烷为无色气体，沸点-88.6 -88.6 ，不溶于水。，不溶于水。方案方案I方案方案II无明显现象无明显现象棕黑色沉淀棕黑色沉淀浅黄色沉淀浅黄色沉淀HNOHNO3 3中和中和过量的过量的NaOHNaOH溶液，防止生溶液，防止生成成AgAg2 2O O棕黑色棕黑色沉淀，影响沉淀，影响X X- -检验。检验。水解反应机理水解反应机理CH3 CH2 OH（1）水解反应水解反应BrH CH3CH2OH HBr条条 件件NaOHNaOH水溶液，可加水溶液，可加热热NaOHCH3 CH2 NaOH CH3CH2OH NaBrBrH2O三、溴乙烷的化学性质三、溴乙烷的化学性质

5、CH3CH3Br+H2O CH3CH2OH+HBrNaOH或或为了检验溴乙烷中含有的卤族元素是溴元素。某为了检验溴乙烷中含有的卤族元素是溴元素。某同学设计了两套实验装置，你认为哪一套装置更同学设计了两套实验装置，你认为哪一套装置更好？它的优点有哪些？好？它的优点有哪些？溴乙烷沸点：溴乙烷沸点：38.4C思考（2 2）该反应较缓慢，若既要加快反应速率又要提高）该反应较缓慢，若既要加快反应速率又要提高 乙醇产量，可采取什么措施？乙醇产量，可采取什么措施？（3 3）检验溴原子存在时为什么要加过量稀硝酸？）检验溴原子存在时为什么要加过量稀硝酸？采取加热和加采取加热和加NaOH的方法，加热能加快反应速的

6、方法，加热能加快反应速率，率，NaOH能与能与HBr反应，减小反应，减小HBr的浓度，使的浓度，使反应有利于向水解反应方向进行。反应有利于向水解反应方向进行。中和过量的中和过量的NaOH溶液，防止生成溶液，防止生成Ag2O棕黑色棕黑色沉淀，影响沉淀，影响Br -检验。检验。（1 1）这反应属于哪一反应类型？这反应属于哪一反应类型？取代反应取代反应取卤代烃取卤代烃AgNO3溶液溶液取上层清液取上层清液硝硝 酸酸 酸酸 化化思考（4 4）如何判断）如何判断CHCH3 3CHCH2 2BrBr是否完全水解？是否完全水解？（5 5）如何判断）如何判断CHCH3 3CHCH2 2BrBr已发生水解？已发

7、生水解？看反应后的溶液是否出现分层，如分层，则没有看反应后的溶液是否出现分层，如分层，则没有完全水解。完全水解。加加NaOH 加热加热a.a.外部条件：外部条件：b.b.反应特点：反应特点：c.c.消去反应的产物特征：消去反应的产物特征：（2）消去反应消去反应CH2 CH2 NaOHBrH醇醇CH2 C H2NaBr H2O强碱的醇溶液，加热强碱的醇溶液，加热定定 义义有机化合物在一定条件下，从一个分子中有机化合物在一定条件下，从一个分子中相邻相邻的两个碳原子上的两个碳原子上脱脱去一个或几个小分子去一个或几个小分子(HX，H2O等等)，而，而生成不饱和化合物生成不饱和化合物(含双含双键或三键键

8、或三键)的反应。的反应。CH2= CH2 + NaBr + H2O醇醇+ NaOHCH3CH2Br发生在同一个分子内发生在同一个分子内不饱和烃不饱和烃+ +小分子小分子（H2O或或HX）醇的消去反应总结：醇的消去反应总结：概念延伸概念延伸归纳：归纳：卤代烃消去反应发生的卤代烃消去反应发生的内部内部条件条件CH3Cl 能否都发生消去反应？能否都发生消去反应？ CCH2ClH3CCH3CH3CH3CHCHBrCH3CH3 、 、 卤代烃至少有两个碳原子卤代烃至少有两个碳原子 无相邻无相邻C C与卤碳原子与卤碳原子相邻的碳原子相邻的碳原子上必须有上必须有氢氢 不能发生消去反应的卤代烃不能发生消去反应

9、的卤代烃相邻相邻C C上无上无H H卤素连在苯环上卤素连在苯环上拓展视野：拓展视野： CH3 CH2 CH2 CCH3CH2 CH3Br醇、醇、NaOH CH3 CH2 CH =CCH3CH2 CH3 CH3 CH2 CH2 C=CH2CH2 CH3 CH3 CH2 CH2 CCH3CH CH3与卤原子相连碳原子的邻位碳上都有多种等效氢时，与卤原子相连碳原子的邻位碳上都有多种等效氢时，发生消去反应可生成不同的产物。发生消去反应可生成不同的产物。札依采夫规则札依采夫规则 卤代烃发生消去反应时，消除的氢原子主要来卤代烃发生消去反应时，消除的氢原子主要来自含自含氢原子较少的相邻碳原子上氢原子较少的相

10、邻碳原子上。（。（氢小少氢氢小少氢）（主）（主）（主）（主）（少）（少）溴乙烷与溴乙烷与NaOH的乙醇混合液的乙醇混合液实验装置：实验装置：思考思考:用何种试剂验证生成的气体为乙烯？用何种试剂验证生成的气体为乙烯？【科学探究】【科学探究】有人设计了如图实验方案，用高锰酸钾酸性有人设计了如图实验方案，用高锰酸钾酸性溶液是否褪色来检验生成的气体是否是乙烯。请思考以下溶液是否褪色来检验生成的气体是否是乙烯。请思考以下问题：问题：（1 1）为什么要在气体通入）为什么要在气体通入KMnOKMnO4 4酸性溶液前加一个盛有水的试管？酸性溶液前加一个盛有水的试管？起起什么作用？什么作用？（2 2）除）除KM

11、nOKMnO4 4酸性溶液外还可以用什么方法检验乙烯？此酸性溶液外还可以用什么方法检验乙烯？此时还有必要将气体先通入水中吗？时还有必要将气体先通入水中吗？水水高锰酸钾高锰酸钾酸性溶液酸性溶液（1）可能的杂质气体：溴乙烷、乙醇、水蒸汽可能的杂质气体：溴乙烷、乙醇、水蒸汽 因为乙醇也能使酸性高锰酸钾溶液褪色，干扰乙烯气体因为乙醇也能使酸性高锰酸钾溶液褪色，干扰乙烯气体 的检验所以先通过盛有水的试管来除去反应时挥发出的的检验所以先通过盛有水的试管来除去反应时挥发出的 乙醇乙醇（2 2）可以直接通入）可以直接通入溴水溴水或或溴的四氯化碳溶液溴的四氯化碳溶液中，中， 不用先通入水中不用先通入水中取代反应

12、取代反应消去反应消去反应反应物反应物反应反应条件条件断键断键生成物生成物结论结论CH3CH2BrCH3CH2BrNaOH水水溶液、加热溶液、加热NaOH醇醇溶液、加热溶液、加热CBrCBr，邻碳，邻碳CH相邻两个碳原子上相邻两个碳原子上CH3CH2OHCH2CH2溴乙烷在不同的条件下与溴乙烷在不同的条件下与强碱强碱发生不同类型发生不同类型的反应的反应对比对比记忆方法：无醇生成醇，有醇生成烯记忆方法：无醇生成醇，有醇生成烯1.1.下列物质中不能发生消去反应的是下列物质中不能发生消去反应的是( )( )A. CH3CHCHCH3CH3ClC. CH3CCH2CCH2ClCH3CH3CH3CH3D.

13、 CH2Br2B. CH2=CHBr2. 2. 下列物质中，发生消去反应后可生成几种烯烃？下列物质中，发生消去反应后可生成几种烯烃？CH3CHCH2BrCH3CH3CHCBrCH3CH3CH3CH3CH2CH2CH3CBrCH2CH3CD2种1种3种练习：练习：1、定义：、定义：烃烃分子中的分子中的氢原子氢原子被被卤素原子卤素原子取代后的产取代后的产物物官能团：官能团：卤素原子卤素原子(X)饱和一元卤饱和一元卤代烃代烃 CnH2n+1X(n 1)2 2、卤、卤代烃的分类代烃的分类按卤素原子种类：按卤素原子种类：按卤素原子数目：按卤素原子数目：根据烃基不同：根据烃基不同：氟氟代烃、代烃、氯氯代烃

14、、代烃、溴溴代烃、代烃、碘碘代烃代烃 多卤代烃：多卤代烃： CHCH2 2ClCl2 2、 CHCH2 2CHCH2 2 Br Br Br Br 饱和卤代烃：饱和卤代烃： CHCH3 3CHCH2 2BrBr不饱和卤代烃：不饱和卤代烃：CHCH2 2 = = CHClCHCl脂肪卤代烃脂肪卤代烃芳香卤代烃：芳香卤代烃：ClCl一卤代烃：一卤代烃： CHCH3 3Cl Cl 、CHCH3 3CHCH2 2ClCl四、卤代烃四、卤代烃乙烷乙烷氯乙烷氯乙烷1-氯丙烷氯丙烷液态时的密度液态时的密度（g/cm3）0.5720.89780.8909沸点（沸点（CC）-88.6312.246.6结合下表中的

15、相关数据，归纳卤代烃的物理性质规律：结合下表中的相关数据，归纳卤代烃的物理性质规律：3、卤代烃的物理性质卤代烃的物理性质密度：密度：密度均大于相应的烃；有密度均大于相应的烃；有相同卤原子数相同卤原子数的卤代的卤代 烃，密度随碳原子的增加而烃，密度随碳原子的增加而减小减小；（；（规律规律）沸点：沸点：沸点大于相应的烃；沸点随碳原子数的增加而升沸点大于相应的烃；沸点随碳原子数的增加而升 高；高；同一烃基同一烃基的不同卤代烃，沸点随着卤素原子的不同卤代烃，沸点随着卤素原子 的相对原子质量的增大而增大的相对原子质量的增大而增大(RFRClRBrRI)状态：状态：常温常压常温常压下，下， CH3Cl 、

16、CH3CH2Cl、CH2=CHCl、 CH3Br等为气态；其余为液态或固态。等为气态；其余为液态或固态。 溶解性：溶解性：不溶于水，可溶于大多数有机溶剂；不溶于水，可溶于大多数有机溶剂；某些卤某些卤 代烃是很好的有机溶剂代烃是很好的有机溶剂。（。（CH2Cl2、氯仿、四氯化碳）、氯仿、四氯化碳）水解反应水解反应( (取代反应取代反应):):1，2二溴丙烷在氢氧化钠溶液中水解后的二溴丙烷在氢氧化钠溶液中水解后的产物是什么？产物是什么？反应条件：反应条件：通式：通式：卤代烃卤代烃水解水解转化转化生成生成相应的相应的醇醇氢氧化钠水溶液，可加热氢氧化钠水溶液，可加热请写出请写出CHCH3 3ClCl、

17、CHCH2 2ClCl2 2、CHClCHCl3 3、CClCCl4 4的水解产物。的水解产物。2 2、已知、已知，HO C OH C O H2O共性共性A、是否每种卤代烃都能发生消去反应？、是否每种卤代烃都能发生消去反应？B、能发生消去反应的卤代烃，其消去产物仅能发生消去反应的卤代烃，其消去产物仅 为一种吗？为一种吗？消去反应消去反应: :反应条件：反应条件： 强碱的醇溶液，加热强碱的醇溶液，加热A. CH3ClB. CH3CHBrCH3C. CH3C(CH3)2CH2I E. CH3CH2CHCH3BrD.ClF.BrG. CH2BrCH2Br下列卤代烃能否消去？产物有多少种下列卤代烃能否

18、消去？产物有多少种? ?产物是什么？产物是什么？写出下列卤代烃分别与氢氧化钠水溶液、写出下列卤代烃分别与氢氧化钠水溶液、醇溶液共热的方程式醇溶液共热的方程式CH3CHCH3ClCH3CHCH2CH3Br 卤代烃卤代烃NaOH水溶液水溶液过量过量HNO3AgNO3溶液溶液有沉淀产生有沉淀产生说明有相应的卤说明有相应的卤素原子素原子白白色色淡淡黄黄色色黄黄色色中和中和过量的过量的NaOH溶液，防止生成溶液，防止生成Ag2O棕黑色棕黑色沉淀，沉淀，影响影响X-检验。检验。5、R-X中卤原子的检验中卤原子的检验思考：思考：为何不直接加为何不直接加AgNO3，而先要加过量的硝酸？，而先要加过量的硝酸？6

19、、利用卤代烃的有机合成、利用卤代烃的有机合成 烷烃烷烃卤代烃卤代烃醇醇烯烃烯烃取代取代取代取代加成加成消去消去加成加成加成加成消去消去氧化氧化醛醛氧化氧化羧酸羧酸酯酯取代（酯化）取代（酯化）CH3CH2BrCH3CH2OHCH3CH3CH2CH2CH2BrCH2BrCH2-CH2OH OH水解水解消去消去HCCH小结小结 在有机合成中以下方面可以考虑用卤在有机合成中以下方面可以考虑用卤代烃的桥梁作用：代烃的桥梁作用：移动官能团移动官能团添加官能团添加官能团改变官能团改变官能团例例. 在有机反应中，反应物相同而条件不同，可得到不同的在有机反应中，反应物相同而条件不同，可得到不同的 产物，下式中产

20、物，下式中R代表烃基，副产物均已略去代表烃基，副产物均已略去RCH-CH3BrRCH=CH2RCH2-CH2BrHBr，适当的溶剂，适当的溶剂HBr，过氧化物，过氧化物适当的溶剂适当的溶剂请写出下列转变的各步反应的化学方程式，特别注意要写明请写出下列转变的各步反应的化学方程式，特别注意要写明反应条件反应条件(1) 由由CH3CH2CH2CH2Br分两步转变为分两步转变为CH3CH2CHBrCH3(2) 由由(CH3)2CHCH=CH2分两步转变为分两步转变为(CH3)2CHCH2CH2OH完成以下有机合成完成以下有机合成1-溴丙烷溴丙烷 2-溴丙烷溴丙烷2-溴丙烷溴丙烷 1，2-二溴丙烷二溴丙

21、烷乙烯乙烯聚氯乙烯聚氯乙烯氯乙烷氯乙烷 乙二醇乙二醇6、几种重要的卤代烃、几种重要的卤代烃（1）氟利昂）氟利昂 CCl2F2 二氟二氯甲烷二氟二氯甲烷 破坏臭氧层破坏臭氧层（2）氯仿）氯仿 CHCl3（三氯甲烷）（三氯甲烷）溶剂、麻醉剂溶剂、麻醉剂 氯乙烷氯乙烷 CH3CH2Cl 运动员扭伤后的喷剂运动员扭伤后的喷剂（3 3）四氯化碳）四氯化碳 CClCCl4 灭火剂、溶剂灭火剂、溶剂（4 4）氯乙烯）氯乙烯 CHCH2=CHCl=CHCl 制塑料制塑料（5 5）四氟乙烯）四氟乙烯 CFCF2=CF=CF2 制塑料王制塑料王卤代烃的用途卤代烃的用途致冷剂致冷剂溶剂溶剂灭火剂灭火剂卤代烃卤代烃医

22、用医用农药农药麻醉剂麻醉剂一只老鼠带来的发明一只老鼠带来的发明1966年，美国科学家克拉克发现，在年，美国科学家克拉克发现，在含碳氟化合物的容器里有只老鼠，当含碳氟化合物的容器里有只老鼠，当他捞出老鼠时，本应淹死的老鼠却抖他捞出老鼠时，本应淹死的老鼠却抖抖身子，一溜烟地逃之夭夭。出于好抖身子，一溜烟地逃之夭夭。出于好奇心，克拉克有意在这类液体时放入奇心，克拉克有意在这类液体时放入老鼠，几小时后再取出，结果大出他老鼠，几小时后再取出，结果大出他意料之外：这些老鼠都奇迹般地复活意料之外：这些老鼠都奇迹般地复活了。进一步的研究表明，氟碳溶液具了。进一步的研究表明，氟碳溶液具有很强含氧能力，其含氧量比

23、水大有很强含氧能力，其含氧量比水大10倍，是血液的倍，是血液的2倍多。克拉克立即省悟倍多。克拉克立即省悟到它是人造血的理想原料。这个发现到它是人造血的理想原料。这个发现是轰动性的，拨正了人造血液的科研是轰动性的，拨正了人造血液的科研方向。方向。 卤代烃的危害卤代烃的危害（1 1）DDTDDT禁用禁用 ( 1,1-二对氯苯基二对氯苯基-2,2,2-三氯乙烷三氯乙烷 )杀虫性能强，有触杀和胃毒杀虫作用，对温血动物毒杀虫性能强，有触杀和胃毒杀虫作用，对温血动物毒性低，过去一直作为重要的杀虫剂得到广泛使用。性低，过去一直作为重要的杀虫剂得到广泛使用。 P.H.米勒米勒(瑞士化学家）瑞士化学家）米勒米勒

24、1939年发现并合成了年发现并合成了高效有机杀虫剂高效有机杀虫剂DDT，于，于1948年获得诺贝尔生理与年获得诺贝尔生理与医学奖。医学奖。CClCCl3HCl DDT的发明标志着化学有的发明标志着化学有机合成农药时代的到来，它机合成农药时代的到来，它曾为防治农林病虫害和虫媒曾为防治农林病虫害和虫媒传染病作出了重要贡传染病作出了重要贡 献。献。 但但60年代以来，人们逐渐年代以来，人们逐渐发现它造成了严重发现它造成了严重 的环境污的环境污染，许多国家已禁止使用。染，许多国家已禁止使用。（相当稳定，不易被降解，（相当稳定，不易被降解，通过食物链富集在动物体内通过食物链富集在动物体内，造成累积性残留

25、，危害人，造成累积性残留，危害人体健康和生态环境）体健康和生态环境） （2 2）卤代烃对大气臭氧层的破坏原理）卤代烃对大气臭氧层的破坏原理卤代烃释放的卤代烃释放的氯原子氯原子对臭氧分解起到对臭氧分解起到催化剂作用。催化剂作用。 氟氯烃（氟里昂）（氟氯烃（氟里昂）（CF2Cl2 等）等）性质：无色无味气体，化学性质稳定，无毒，易挥性质：无色无味气体，化学性质稳定，无毒，易挥发，易液化，不燃烧。发，易液化，不燃烧。用途：制冷剂，雾化剂，发泡剂，溶剂，灭火剂。用途：制冷剂，雾化剂，发泡剂，溶剂，灭火剂。危害：危害：CF2Cl2 CF2Cl + Cl 紫外光紫外光Cl + O3 ClO + O2ClO + O O2 + Cl 环保制冷剂环保制冷剂R600a-异丁烷异丁烷一个氯原子可破坏十万个臭氧分子20002840万平方公里万平方公里 80年代末的年代末的2000万平方公里万平方公里 2006年年2950万平方公里万平方公里 20082745万平方公里万平方公里烃与卤素单质的取代反应烃与卤素单质的取代反应 不饱和烃与卤化氢或卤素单质发生加成反应不饱和烃与卤化氢或卤素单质发生加成反应CH2=CH2 + HBr CH3CH2Br2. 要制取卤代烃，上述哪种方法好，原因是什么？要制取卤代烃，上述哪种方法好，原因是什么？CH